基于嵌入式系统的巡检器设计

所谓可扩展性，就是根据现场要求，在基本功能不变的基础上，适当扩展其新功能，从而实现对旋转机械等不同类型机械设备的功能定制，满足用户需要；

可操作和可维护性一般指巡检仪器界面友好，操作使用方便，维护和升级容易等；

开放性表示服务器中的巡检信息数据库可以方便的与企业互联，便于企业的信息管理。

2 硬件电路的设计

技术领先、运行可靠的硬件平台是系统长期稳定工作的前提和基础，也是仪器质量的保证。在系统前端仪器的设计中，可采用基于ARM7TDMI-S CPU的微控制器，该方案的运算和处理速度快，并可扩展4GB的SD存储器，存储空间大，可满足巡检和点检数据存储的要求；而开发USB接口则可以方便地进行数据传输和远程通信；其人机交互界面设计可采用12864液晶屏，以使图像清晰，操作方便。

2.1数据采集电路

数据采集是本系统的关键组成之一。其传感器输入接口如图2所示，它主要由信号类型选择开关、放大电路、滤波电路组成。其中选择开关用于确定输入处理器的信号是LCP传感器输出的速度信号还是加速度信号。



2.2存储和接口电路

本系统前端仪器采用4GB的SD存储卡来存储实时采集到的数据。该卡具有多功能的USB接口，可通过选择开关进行人机交互，从而实现与上位机的通信。

3 仪器软件的实现

根据系统的功能模块，可将整个系统划分为5个并行存在的任务来运行，各个任务完成相对独立的功能。对任务的调度可按优先权的高低来进行，优先权的设置可按照整个系统运行的时序来确定。对系统安全运行比较重要和对实时性要求较严格的任务，可以设置较高的优先级。各个任务根据优先级由高到低依次如下：8个A／D预处理任务、液晶显示任务、USB通信任务、键盘任务和系统服务任务。在系统运行过程中，各任务的优先级固定不变。

本系统中的各个任务之间，都有数据需要交换，因此，可采用消息机制进行任务间的通信，即通过消息邮箱向各个任务发送消息，依次完成数据的传递。在由μC-OSII管理的多任务机制下的程序流程如图3所示。



4 结束语

基于嵌入式技术的设备巡检器可以确保前端仪器的小型化、便携式和易用性。而ARM7TDMI-S CPU架构的ARM微处理器和稳定可靠的μC-OSII操作系统则为该智能仪器的稳定可靠运行提供了基础。该巡检器内的4GB的μC-OSII卡可对采集的信号进行实时存储和预处理，同时还可对设备故障进行预分析，也可以将采集的数据通过USB上传至上位机进行再处理和再分析，从而提高设备故障诊断的可靠性和设备管理的自动化水平，为设备的安全稳定运行提供依据和保障。 linux操作系统文章专题:linux操作系统详解（linux不再难懂）